CN116084506B - 一种大流量高扬程零泄漏取水泵船 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种大流量高扬程零泄漏取水泵船，涉及取水泵船技术领域，包括船体机构，所述船体机构与取水机构固定连接，所述取水机构位于船体机构上部，所述取水机构与水锤消除机构固定连接，所述水锤消除机构位于船体机构一侧。本发明通过二号伸缩杆和二号弹簧被压缩，二号活塞头推动四号固定板和二号推杆向下移动，此时一号伸缩杆和一号弹簧被压缩，通过二号伸缩杆、二号弹簧和一号伸缩杆、一号弹簧的压缩形变对水锤效应释放的动能进行吸能缓冲，降低其能量直接作用的效果，避免单向阀、出水连接管和外部管道受到瞬间的破坏力损坏。

Description

一种大流量高扬程零泄漏取水泵船

技术领域

本发明涉及取水泵船技术领域，具体为一种大流量高扬程零泄漏取水泵船。

背景技术

取水泵船是一种取水设备，相较于固定式泵站，取水泵船具有较大的灵活性和适应性，没有构造复杂的水下建筑结构，可作为固定式泵站的一种补充、应急抗旱措施，可提高灌溉和供水保证率，取水泵船主要由水泵、浮船、联络管、岸上输水管、阀门等机构组成。

现有技术中，如中国专利号为：CN113250968A的“一种虹吸+电泵供水式取水泵船”，包括船体，船体上固定有电泵、取水管一和取水管二，电泵的进水端与取水管一相连接，电泵的出水端通过连接管与取水管二相连接，取水管二的一端与虹吸管相连接，取水管二上连接有阀门二和真空泵系统，连接管上连接有阀门一，虹吸管远离取水管二的一端连接出水管，取水管一和取水管二深入水面以下的一端均设置有用来过滤水中杂物并具有自动清洁功能的滤污机构，船体上设置有用来转化水体波动能量并对滤污机构驱动的捕能机构。

但现有技术中，取水泵船的高扬程泵在停止工作时，上水水体瞬间由流动变为静止，根据动量转化原理水体动量在瞬间释放，其能量全部作用在水泵叶轮上，造成水泵损坏，即水力学上的水锤现象，为了防止水体倒流对水泵叶轮的破坏，一般在水泵出口处装有单向阀，在高扬程泵在停止工作时，在拍门关闭瞬间，单向阀出口压力剧增水体压力转向橡胶密封圈，密封圈在瞬间径向变形，水锤压力释放在弹性变形上，密封圈在冲击力作用下，容易发生损坏，造成单向密封性能下降，在出水管水位高于取水管水位时，且出水管位于水面下方，出水管与取水管形成虹吸管，导致水体回流、泄露，同时水锤作用可能会造成管道自身的焊缝开裂，管道连接处破损，导致漏水。

发明内容

本发明的目的在于提供一种大流量高扬程零泄漏取水泵船，以解决上述背景技术提出的取水泵船的高扬程泵在停止工作时，上水水体瞬间由流动变为静止，根据动量转化原理水体动量在瞬间释放，其能量全部作用在水泵叶轮上，造成水泵损坏，其密封圈在冲击力作用下，容易发生损坏，造成单向密封性能下降，在出水管水位高于取水管水位时，且出水管位于水面下方，出水管与取水管形成虹吸管，导致水体回流、泄露，同时水锤作用可能会造成管道自身的焊缝开裂，管道连接处破损，导致漏水的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种大流量高扬程零泄漏取水泵船，包括船体机构，所述船体机构与取水机构固定连接，所述取水机构位于船体机构上部，所述取水机构与水锤消除机构固定连接，所述水锤消除机构位于船体机构一侧；所述水锤消除机构包括一号固定板、一号活塞管、三号推杆、限位环、二号推杆、二号固定板、二号伸缩杆、二号弹簧、一号伸缩杆和一号弹簧，所述一号固定板与固定杆固定连接，所述固定杆与连接板固定连接，所述连接板与一号推杆固定连接，所述一号活塞管与一号密封板固定连接，所述一号推杆与一号密封板滑动插接，且一号推杆与五号固定板固定连接，所述三号推杆与一号活塞头固定连接，所述一号活塞头与三号固定板固定连接，所述三号固定板与三号弹簧固定连接，所述三号弹簧与缓冲橡胶板固定连接，所述限位环与二号活塞杆固定连接，且限位环与二号活塞头表面贴合，所述二号推杆与四号固定板固定连接，且二号推杆与二号密封板滑动插接，所述二号固定板与二号推杆固定连接，所述二号伸缩杆与二号密封板固定连接，且二号伸缩杆与四号固定板固定连接，所述二号弹簧与二号密封板固定连接，且二号弹簧与四号固定板固定连接，所述一号伸缩杆与二号固定板固定连接，且一号伸缩杆与二号密封板固定连接，所述一号弹簧与二号固定板固定连接，且一号弹簧与二号密封板固定连接，所述一号固定板与漂浮块固定连接。

优选的，所述船体机构包括浮船本体，所述浮船本体与操作台固定连接，所述操作台与防护栏固定连接。

优选的，所述取水机构包括固定底座，所述固定底座与操作台固定连接，且固定底座与取水泵主体固定连接。

优选的，所述取水泵主体与取水管固定连接，所述取水管表面固定连接有一号管道固定架，所述一号管道固定架与操作台表面固定连接。

优选的，所述取水泵主体与供水管固定连接，所述供水管表面固定连接有二号管道固定架，所述二号管道固定架与操作台表面固定连接。

优选的，所述供水管与单向阀固定连接，所述单向阀与出水连接管固定连接，所述出水连接管外接输水管。

优选的，所述出水连接管与一号固定管固定连接，所述一号固定管与一号活塞管固定连接，所述一号活塞管与一号活塞密封圈固定连接，所述一号活塞密封圈与一号活塞头紧密贴合，所述一号活塞头与一号活塞密封圈滑动连接。

优选的，所述三号固定板表面设置有多个三号弹簧，多个所述三号弹簧均匀分布在三号固定板表面。

优选的，所述出水连接管与二号固定管固定连接，所述二号固定管与二号活塞杆固定连接，所述二号活塞杆与二号活塞密封圈固定连接，所述二号活塞密封圈与二号活塞头紧密贴合，所述二号活塞头与二号活塞密封圈滑动连接，所述二号活塞杆与二号密封板固定连接。

优选的，所述二号密封板表面设置有多个二号伸缩杆，多个所述二号伸缩杆均匀分布在二号密封板表面，且二号伸缩杆位于二号弹簧内部，所述二号固定板表面设置有多个一号伸缩杆多个所述一号伸缩杆均匀分布在二号固定板表面，且一号伸缩杆位于一号弹簧内部，所述二号活塞杆的顶部表面高度低于浮船本体底部高度。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明中，在停止取水时，关闭取水泵主体，此时上水水流瞬间中断，单向阀关闭对取水泵主体进行保护，上水水流形成水锤效应，此时水流的动能作用在单向阀表面，同时推动二号活塞头在二号活塞杆内部进行向下滑动，此时二号活塞杆内部的空气压强逐渐增大，快速地压缩空气会将部分动能转化为热能进行释放，通过外部水体对二号活塞杆表面进行快速降温，使部分水流的动能进行快速地释放，降低水锤效应对单向阀、出水连接管以及其他管道的损害。

2、本发明中，通过二号伸缩杆和二号弹簧被压缩，二号活塞头推动四号固定板和二号推杆向下移动，此时一号伸缩杆和一号弹簧被压缩，通过二号伸缩杆、二号弹簧和一号伸缩杆、一号弹簧的压缩形变对水锤效应释放的动能进行吸能缓冲，降低其能量直接作用的效果，避免单向阀、出水连接管和外部管道受到瞬间的破坏力损坏，通过漂浮块的浮力形成的阻力，以及漂浮块和一号固定板推动外部水体进行做功，对水锤效应的动能进行快速地释放，降低水锤效应在管道内部波动的次数，对单向阀、出水连接管和外部管道等进行快速、有效的保护。

3、本发明中，通过一号固定板会拉动固定杆向下，固定杆带动连接板推动一号推杆向下移动，通过一号推杆推动一号活塞头在一号活塞管内部形成负压，在形成负压的过程中，对水锤效应的动能进行释放和储存，降低直接作用在单向阀、出水连接管以及其他管道上的冲击力，对其进行保护，通过一号推杆推动一号活塞头，通过一号活塞头推动三号推杆带动三号固定板向下插入出水连接管内部，此时缓冲橡胶板挡在单向阀前端，水锤效应的冲击力会作用在缓冲橡胶板表面，通过缓冲橡胶板对单向阀进行保护，通过三号弹簧伸缩形变对冲击力进行缓冲，在消除水锤效应的同时，可以对单向阀进行有效的保护。

附图说明

图1为本发明一种大流量高扬程零泄漏取水泵船的结构示意图一；

图2为本发明一种大流量高扬程零泄漏取水泵船的结构示意图二；

图3为本发明一种大流量高扬程零泄漏取水泵船的结构示意图三；

图4为本发明一种大流量高扬程零泄漏取水泵船的水锤消除机构的结构示意图一；

图5为本发明一种大流量高扬程零泄漏取水泵船的水锤消除机构的结构示意图二；

图6为本发明一种大流量高扬程零泄漏取水泵船的二号活塞杆的结构示意图；

图7为本发明一种大流量高扬程零泄漏取水泵船的一号活塞管的结构示意图；

图8为一种大流量高扬程零泄漏取水泵船的缓冲橡胶板的结构示意图；

图9为一种大流量高扬程零泄漏取水泵船的一号推杆的结构示意图。

图中：1、船体机构；101、浮船本体；102、操作台；103、防护栏；2、取水机构；201、固定底座；202、取水泵主体；203、取水管；204、一号管道固定架；205、供水管；206、二号管道固定架；3、水锤消除机构；301、单向阀；302、出水连接管；303、一号固定板；304、固定杆；305、连接板；306、一号固定管；307、一号活塞管；308、二号固定管；309、二号活塞杆；310、漂浮块；311、一号密封板；312、一号推杆；313、二号固定板；314、二号密封板；315、二号推杆；316、一号伸缩杆；317、一号弹簧；318、一号活塞密封圈；319、五号固定板；320、一号活塞头；321、三号推杆；322、三号固定板；323、二号伸缩杆；324、二号弹簧；325、四号固定板；326、限位环；327、二号活塞密封圈；328、二号活塞头；329、三号弹簧；330、缓冲橡胶板。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施条例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一：参照图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7、图8和图9所示：包括船体机构1，船体机构1与取水机构2固定连接，取水机构2位于船体机构1上部，取水机构2与水锤消除机构3固定连接，水锤消除机构3位于船体机构1一侧，水锤消除机构3包括一号固定板303、一号活塞管307、三号推杆321、限位环326、二号推杆315、二号固定板313、二号伸缩杆323、二号弹簧324、一号伸缩杆316和一号弹簧317，一号固定板303与固定杆304固定连接，固定杆304与连接板305固定连接，连接板305与一号推杆312固定连接，一号活塞管307与一号密封板311固定连接，一号推杆312与一号密封板311滑动插接，且一号推杆312与五号固定板319固定连接。

在停止取水时，关闭取水泵主体202，此时上水水流瞬间中断，单向阀301关闭对取水泵主体202进行保护，上水水流形成水锤效应，此时水流的动能作用在单向阀301表面，同时推动二号活塞头328在二号活塞杆309内部进行向下滑动，此时二号活塞杆309内部的空气压强逐渐增大，快速地压缩空气会将部分动能转化为热能进行释放，通过外部水体对二号活塞杆309表面进行快速降温，使部分水流的动能进行快速地释放，降低水锤效应对单向阀301、出水连接管302以及其他管道的损害。

实施例二：根据图4、图5、图6、图7、图8和图9所示，三号推杆321与一号活塞头320固定连接，一号活塞头320与三号固定板322固定连接，三号固定板322与三号弹簧329固定连接，三号弹簧329与缓冲橡胶板330固定连接，限位环326与二号活塞杆309固定连接，且限位环326与二号活塞头328表面贴合，二号推杆315与四号固定板325固定连接，且二号推杆315与二号密封板314滑动插接，二号固定板313与二号推杆315固定连接，二号伸缩杆323与二号密封板314固定连接，且二号伸缩杆323与四号固定板325固定连接，二号弹簧324与二号密封板314固定连接，且二号弹簧324与四号固定板325固定连接，一号伸缩杆316与二号固定板313固定连接，且一号伸缩杆316与二号密封板314固定连接，一号弹簧317与二号固定板313固定连接，且一号弹簧317与二号密封板314固定连接，一号固定板303与漂浮块310固定连接。

通过二号伸缩杆323和二号弹簧324被压缩，二号活塞头328推动四号固定板325和二号推杆315向下移动，此时一号伸缩杆316和一号弹簧317被压缩，通过二号伸缩杆323、二号弹簧324和一号伸缩杆316、一号弹簧317的压缩形变对水锤效应释放的动能进行吸能缓冲，降低其能量直接作用的效果，避免单向阀301、出水连接管302和外部管道受到瞬间的破坏力损坏。

随后通过二号推杆315推动二号固定板313，通过二号固定板313推动一号固定板303和漂浮块310向下，通过漂浮块310的浮力形成的阻力，以及漂浮块310和一号固定板303推动外部水体进行做功，对水锤效应的动能进行快速地释放，降低水锤效应在管道内部波动的次数，对单向阀301、出水连接管302和外部管道等进行快速、充分的保护。

实施例三：根据图1、图2、图3、图5和图6所示，船体机构1包括浮船本体101，浮船本体101与操作台102固定连接，操作台102与防护栏103固定连接，取水机构2包括固定底座201，固定底座201与操作台102固定连接，且固定底座201与取水泵主体202固定连接，取水泵主体202与取水管203固定连接，取水管203表面固定连接有一号管道固定架204，一号管道固定架204与操作台102表面固定连接，取水泵主体202与供水管205固定连接，供水管205表面固定连接有二号管道固定架206，二号管道固定架206与操作台102表面固定连接，供水管205与单向阀301固定连接，单向阀301与出水连接管302固定连接，出水连接管302外接输水管。

通过船体机构1承载取水机构2和水锤消除机构3的重量，使取水机构2和水锤消除机构3稳定地浮在水面上，将出水连接管302与输水管进行连接，开启取水泵主体202通过取水管203吸水，通过供水管205、单向阀301和出水连接管302进行取水。

根据图1、图4、图5、图6、图7、图8和图9所示：出水连接管302与一号固定管306固定连接，一号固定管306与一号活塞管307固定连接，一号活塞管307与一号活塞密封圈318固定连接，一号活塞密封圈318与一号活塞头320紧密贴合，一号活塞头320与一号活塞密封圈318滑动连接，三号固定板322表面设置有多个三号弹簧329，多个三号弹簧329均匀分布在三号固定板322表面，出水连接管302与二号固定管308固定连接，二号固定管308与二号活塞杆309固定连接，二号活塞杆309与二号活塞密封圈327固定连接，二号活塞密封圈327与二号活塞头328紧密贴合，二号活塞头328与二号活塞密封圈327滑动连接，二号活塞杆309与二号密封板314固定连接，二号密封板314表面设置有多个二号伸缩杆323，多个二号伸缩杆323均匀分布在二号密封板314表面，且二号伸缩杆323位于二号弹簧324内部，二号固定板313表面设置有多个一号伸缩杆316多个一号伸缩杆316均匀分布在二号固定板313表面，且一号伸缩杆316位于一号弹簧317内部，二号活塞杆309的顶部表面高度低于浮船本体101底部高度。

通过一号固定板303会拉动固定杆304向下，固定杆304带动连接板305推动一号推杆312向下移动，通过一号推杆312推动一号活塞头320在一号活塞管307内部形成负压，在形成负压的过程中，对水锤效应的动能进行释放和储存，降低直接作用在单向阀301、出水连接管302以及其他管道上的冲击力，对其进行保护，通过一号推杆312推动一号活塞头320，通过一号活塞头320推动三号推杆321带动三号固定板322向下插入出水连接管302内部，此时缓冲橡胶板330挡在单向阀301前端，水锤效应的冲击力会作用在缓冲橡胶板330表面，通过缓冲橡胶板330对单向阀301进行保护，通过三号弹簧329伸缩形变对冲击力进行缓冲，在消除水锤效应的同时，可以对单向阀301进行充分的保护。

本装置的使用方法及工作原理：在进行取水作业时，通过船体机构1承载取水机构2和水锤消除机构3的重量，使取水机构2和水锤消除机构3稳定地浮在水面上，将出水连接管302与输水管进行连接，开启取水泵主体202通过取水管203吸水，通过供水管205、单向阀301和出水连接管302进行取水，在停止取水时，关闭取水泵主体202，此时上水水流瞬间中断，单向阀301关闭对取水泵主体202进行保护，上水水流形成水锤效应，此时水流的动能作用在单向阀301表面，同时推动二号活塞头328在二号活塞杆309内部进行向下滑动，此时二号活塞杆309内部的空气压强逐渐增大，快速地压缩空气会将部分动能转化为热能进行释放，通过外部水体对二号活塞杆309表面进行快速降温，使部分水流的动能进行快速地释放，降低水锤效应对单向阀301、出水连接管302以及其他管道的损害。

同时，通过二号伸缩杆323和二号弹簧324被压缩，二号活塞头328推动四号固定板325和二号推杆315向下移动，此时一号伸缩杆316和一号弹簧317被压缩，通过二号伸缩杆323、二号弹簧324和一号伸缩杆316、一号弹簧317的压缩形变对水锤效应释放的动能进行吸能缓冲，降低其能量直接作用的效果，避免单向阀301、出水连接管302和外部管道受到瞬间的破坏力损坏。

随后，通过二号推杆315推动二号固定板313，通过二号固定板313推动一号固定板303和漂浮块310向下，通过漂浮块310的浮力形成的阻力，以及漂浮块310和一号固定板303推动外部水体进行做功，对水锤效应的动能进行快速地释放，降低水锤效应在管道内部波动的次数，对单向阀301、出水连接管302和外部管道等进行快速、充分的保护，最后，一号固定板303会拉动固定杆304向下，固定杆304带动连接板305推动一号推杆312向下移动，通过一号推杆312推动一号活塞头320在一号活塞管307内部形成负压，在形成负压的过程中，对水锤效应的动能进行释放和储存，降低直接作用在单向阀301、出水连接管302以及其他管道上的冲击力，对其进行保护，通过一号推杆312推动一号活塞头320，通过一号活塞头320推动三号推杆321带动三号固定板322向下插入出水连接管302内部，此时缓冲橡胶板330挡在单向阀301前端，水锤效应的冲击力会作用在缓冲橡胶板330表面，通过缓冲橡胶板330对单向阀301进行保护，通过三号弹簧329伸缩形变对冲击力进行缓冲，在消除水锤效应的同时，可以对单向阀301进行充分的保护。

尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种大流量高扬程零泄漏取水泵船，包括船体机构（1），所述船体机构（1）与取水机构（2）固定连接，所述取水机构（2）位于船体机构（1）上部，其特征在于：所述取水机构（2）与水锤消除机构（3）固定连接，所述水锤消除机构（3）位于船体机构（1）一侧；

所述水锤消除机构（3）包括一号固定板（303）、一号活塞管（307）、三号推杆（321）、限位环（326）、二号推杆（315）、二号固定板（313）、二号伸缩杆（323）、二号弹簧（324）、一号伸缩杆（316）和一号弹簧（317），所述一号固定板（303）与固定杆（304）固定连接，所述固定杆（304）与连接板（305）固定连接，所述连接板（305）与一号推杆（312）固定连接，所述一号活塞管（307）与一号密封板（311）固定连接，所述一号推杆（312）与一号密封板（311）滑动插接，且一号推杆（312）与五号固定板（319）固定连接，所述三号推杆（321）与一号活塞头（320）固定连接，所述一号活塞头（320）与三号固定板（322）固定连接，所述三号固定板（322）与三号弹簧（329）固定连接，所述三号弹簧（329）与缓冲橡胶板（330）固定连接，所述限位环（326）与二号活塞杆（309）固定连接，且限位环（326）与二号活塞头（328）表面贴合，所述二号推杆（315）与四号固定板（325）固定连接，且二号推杆（315）与二号密封板（314）滑动插接，所述二号固定板（313）与二号推杆（315）固定连接，所述二号伸缩杆（323）与二号密封板（314）固定连接，且二号伸缩杆（323）与四号固定板（325）固定连接，所述二号弹簧（324）与二号密封板（314）固定连接，且二号弹簧（324）与四号固定板（325）固定连接，所述一号伸缩杆（316）与二号固定板（313）固定连接，且一号伸缩杆（316）与二号密封板（314）固定连接，所述一号弹簧（317）与二号固定板（313）固定连接，且一号弹簧（317）与二号密封板（314）固定连接，所述一号固定板（303）与漂浮块（310）固定连接；

所述三号固定板（322）表面设置有多个三号弹簧（329），多个所述三号弹簧（329）均匀分布在三号固定板（322）表面；所述二号密封板（314）表面设置有多个二号伸缩杆（323），多个所述二号伸缩杆（323）均匀分布在二号密封板（314）表面，且二号伸缩杆（323）位于二号弹簧（324）内部，所述二号固定板（313）表面设置有多个一号伸缩杆（316）多个所述一号伸缩杆（316）均匀分布在二号固定板（313）表面，且一号伸缩杆（316）位于一号弹簧（317）内部，所述二号活塞杆（309）的顶部表面高度低于浮船本体（101）底部高度；

所述取水机构（2）包括固定底座（201），所述固定底座（201）与操作台（102）固定连接，且固定底座（201）与取水泵主体（202）固定连接；

所述取水泵主体（202）与供水管（205）固定连接，所述供水管（205）表面固定连接有二号管道固定架（206），所述二号管道固定架（206）与操作台（102）表面固定连接；

所述供水管（205）与单向阀（301）固定连接，所述单向阀（301）与出水连接管（302）固定连接，所述出水连接管（302）外接输水管；

所述出水连接管（302）与一号固定管（306）固定连接，所述一号固定管（306）与一号活塞管（307）固定连接，所述一号活塞管（307）与一号活塞密封圈（318）固定连接，所述一号活塞密封圈（318）与一号活塞头（320）紧密贴合，所述一号活塞头（320）与一号活塞密封圈（318）滑动连接；

所述出水连接管（302）与二号固定管（308）固定连接，所述二号固定管（308）与二号活塞杆（309）固定连接，所述二号活塞杆（309）与二号活塞密封圈（327）固定连接，所述二号活塞密封圈（327）与二号活塞头（328）紧密贴合，所述二号活塞头（328）与二号活塞密封圈（327）滑动连接，所述二号活塞杆（309）与二号密封板（314）固定连接。

2.根据权利要求1所述的一种大流量高扬程零泄漏取水泵船，其特征在于：所述船体机构（1）包括浮船本体（101），所述浮船本体（101）与操作台（102）固定连接，所述操作台（102）与防护栏（103）固定连接。

3.根据权利要求1所述的一种大流量高扬程零泄漏取水泵船，其特征在于：所述取水泵主体（202）与取水管（203）固定连接，所述取水管（203）表面固定连接有一号管道固定架（204），所述一号管道固定架（204）与操作台（102）表面固定连接。

Images